補(bǔ)償導(dǎo)線是熱電偶和顯示/控制儀表系統(tǒng)的專(zhuān)用信號(hào)傳遞線，并且具有溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)主要有國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4989-94（等同IEC 60584-3標(biāo)準(zhǔn)）《熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線》和機(jī)械行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)JB/T 9496-1999《鎢錸熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線》。
結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
補(bǔ)償導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)一般有導(dǎo)體、絕緣、護(hù)套或加屏蔽組成，其結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)要求簡(jiǎn)單介紹如下：
（1）導(dǎo)體。導(dǎo)體材料應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償導(dǎo)線的種類(lèi)選用。線芯分為單根導(dǎo)線和多根絞線等兩種，具體的規(guī)格（導(dǎo)線截面）范圍為0.2mm2～ 2.5mm2。
（2）絕緣層。普通型補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣材料選用聚氯乙烯絕緣料。絕緣層表面應(yīng)平整、色澤均勻，無(wú)機(jī)械損傷；絕緣層厚度允差為標(biāo)稱(chēng)厚度的-10%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的90%；絕緣層應(yīng)經(jīng)受交流50Hz、電壓為4000V的火花試驗(yàn)不擊穿，火花試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)行速度應(yīng)保證絕緣層每點(diǎn)經(jīng)受電壓作用時(shí)間不小于0.1s。耐熱型補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣為聚四氟乙烯。絕緣厚度允差不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的90%，絕緣線芯外徑允許局部放大，但粗大處外徑不應(yīng)超過(guò)最大外徑值。
（3）護(hù)套。普通型補(bǔ)償導(dǎo)線的護(hù)套材料選用聚氯乙烯護(hù)套料。其護(hù)套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護(hù)套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護(hù)套厚度的允許偏差為標(biāo)稱(chēng)值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的80%。
耐熱型補(bǔ)償導(dǎo)線的護(hù)套材料選用聚四氟乙烯護(hù)套料或無(wú)堿玻璃絲。聚四氟乙烯護(hù)套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護(hù)套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護(hù)套厚度的允許偏差為標(biāo)稱(chēng)值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的80%。無(wú)堿玻璃絲編織的護(hù)套，其編織密度應(yīng)不小于90%。
（4）屏蔽層。屏蔽層主要采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、鋁塑復(fù)合帶、銅塑復(fù)合帶繞包。采用編織屏蔽其編織密度≥ 80%，斷頭經(jīng)銜接后應(yīng)修剪整齊。采用繞包屏蔽時(shí)，鋁（銅）復(fù)合帶應(yīng)緊密貼在絕緣層上，不易松脫；屏蔽層的厚度不得大于0.8mm。
補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇
1、選擇補(bǔ)償導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)
熱電偶與測(cè)量裝置之間使用補(bǔ)償導(dǎo)線，其優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能。采用多根絞線或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的可撓性，使接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界的干擾。
（2）降低測(cè)量線路成本，當(dāng)熱電偶與測(cè)量裝置距離很遠(yuǎn)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線可節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益更明顯。
2、補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇
每一種熱電偶都有與其相配的補(bǔ)償導(dǎo)線，選擇補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)一定要根據(jù)熱電偶的型號(hào)和所使用的場(chǎng)合進(jìn)行正確選擇，否則不但起不到補(bǔ)償?shù)淖饔?，可能還會(huì)加大誤差。例如，K型熱電偶應(yīng)該選擇K型熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線，根據(jù)使用場(chǎng)合，選擇工作溫度范圍。通常KX窄范圍的工作溫度為- 20～ 100℃ ，寬范圍的為- 25～ 200℃ ，普通級(jí)溫度允差為± 2.5℃ ，精密級(jí)允差為± 1.5℃。B型熱電偶常溫下產(chǎn)生的熱電勢(shì)非常小，高溫測(cè)量時(shí)一般可不用補(bǔ)償導(dǎo)線，選用一般的銅芯絕緣線就可以了。
補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接處的溫度低于100℃時(shí)可以選用一般護(hù)套的普通型補(bǔ)償導(dǎo)線，當(dāng)溫度在100～ 200℃之間時(shí)，應(yīng)選用耐熱護(hù)套的耐熱型的補(bǔ)償導(dǎo)線，并且以延伸型為宜。在有電磁場(chǎng)干擾的環(huán)境中，為了提高熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線的抗干擾性，應(yīng)選用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、銅塑帶或鋁塑帶繞包屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線。但是一定要將屏蔽層嚴(yán)格接地，否則屏蔽層不僅沒(méi)有起到屏蔽的作用，反而增強(qiáng)干擾。
補(bǔ)償導(dǎo)線的使用
補(bǔ)償導(dǎo)線在使用過(guò)程中需要注意幾個(gè)問(wèn)題：
（1）與熱電偶接線端的兩個(gè)接點(diǎn)盡可能近一點(diǎn)，盡量保持兩個(gè)接點(diǎn)的溫度一致；與儀表接線端的兩個(gè)接點(diǎn)的連接處也盡可能使溫度一致；儀表柜有風(fēng)扇的地方，要避免風(fēng)扇直吹連接點(diǎn)。
（2）因?yàn)闊犭娕籍a(chǎn)生的信號(hào)很弱，為微伏級(jí)，如果使用的距離過(guò)長(zhǎng)，由于信號(hào)的傳輸衰減和環(huán)境中強(qiáng)電的干擾偶合，足以使熱電偶的信號(hào)失真，造成測(cè)量和控制溫度不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度波動(dòng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的長(zhǎng)度應(yīng)控制在15m以下，如果超過(guò)15m，建議使用溫度變送器進(jìn)行信號(hào)的傳輸。溫度變送器是將溫度對(duì)應(yīng)的電勢(shì)值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送，抗干擾強(qiáng)。
（3）補(bǔ)償導(dǎo)線布線一定要遠(yuǎn)離動(dòng)力線和干擾源，在避免不了必須穿越時(shí)，也盡可能采用交叉互換的方式，不要采用平行敷設(shè)。
（4）補(bǔ)償導(dǎo)線的正負(fù)極一定要與熱電偶的正負(fù)極相對(duì)應(yīng)，否則不但起不到補(bǔ)償作用，產(chǎn)生的誤差比不接補(bǔ)償導(dǎo)線還要大，因此補(bǔ)償導(dǎo)線在連接時(shí)一定要注意極性。
（5）在精密測(cè)量中采用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，測(cè)量結(jié)果須加上補(bǔ)償導(dǎo)線的修正值。
結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求
補(bǔ)償導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)一般有導(dǎo)體、絕緣、護(hù)套或加屏蔽組成，其結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)要求簡(jiǎn)單介紹如下：
（1）導(dǎo)體。導(dǎo)體材料應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償導(dǎo)線的種類(lèi)選用。線芯分為單根導(dǎo)線和多根絞線等兩種，具體的規(guī)格（導(dǎo)線截面）范圍為0.2mm2～ 2.5mm2。
（2）絕緣層。普通型補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣材料選用聚氯乙烯絕緣料。絕緣層表面應(yīng)平整、色澤均勻，無(wú)機(jī)械損傷；絕緣層厚度允差為標(biāo)稱(chēng)厚度的-10%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的90%；絕緣層應(yīng)經(jīng)受交流50Hz、電壓為4000V的火花試驗(yàn)不擊穿，火花試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)行速度應(yīng)保證絕緣層每點(diǎn)經(jīng)受電壓作用時(shí)間不小于0.1s。耐熱型補(bǔ)償導(dǎo)線的絕緣為聚四氟乙烯。絕緣厚度允差不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的90%，絕緣線芯外徑允許局部放大，但粗大處外徑不應(yīng)超過(guò)最大外徑值。
（3）護(hù)套。普通型補(bǔ)償導(dǎo)線的護(hù)套材料選用聚氯乙烯護(hù)套料。其護(hù)套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護(hù)套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護(hù)套厚度的允許偏差為標(biāo)稱(chēng)值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的80%。
耐熱型補(bǔ)償導(dǎo)線的護(hù)套材料選用聚四氟乙烯護(hù)套料或無(wú)堿玻璃絲。聚四氟乙烯護(hù)套應(yīng)緊密包在線芯的絕緣層上，絕緣層與護(hù)套不粘連，表面應(yīng)平整，顏色均勻；護(hù)套厚度的允許偏差為標(biāo)稱(chēng)值厚度的- 20%，最薄處的厚度應(yīng)不小于標(biāo)稱(chēng)值的80%。無(wú)堿玻璃絲編織的護(hù)套，其編織密度應(yīng)不小于90%。
（4）屏蔽層。屏蔽層主要采用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、鋁塑復(fù)合帶、銅塑復(fù)合帶繞包。采用編織屏蔽其編織密度≥ 80%，斷頭經(jīng)銜接后應(yīng)修剪整齊。采用繞包屏蔽時(shí)，鋁（銅）復(fù)合帶應(yīng)緊密貼在絕緣層上，不易松脫；屏蔽層的厚度不得大于0.8mm。
補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇
1、選擇補(bǔ)償導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)
熱電偶與測(cè)量裝置之間使用補(bǔ)償導(dǎo)線，其優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）改善熱電偶測(cè)溫線路的物理性能和機(jī)械性能。采用多根絞線或小直徑補(bǔ)償導(dǎo)線可提高線路的可撓性，使接線方便，也可調(diào)節(jié)線路電阻或屏蔽外界的干擾。
（2）降低測(cè)量線路成本，當(dāng)熱電偶與測(cè)量裝置距離很遠(yuǎn)，使用補(bǔ)償導(dǎo)線可節(jié)省大量的熱電偶材料，特別是使用貴金屬熱電偶時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益更明顯。
2、補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇
每一種熱電偶都有與其相配的補(bǔ)償導(dǎo)線，選擇補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)一定要根據(jù)熱電偶的型號(hào)和所使用的場(chǎng)合進(jìn)行正確選擇，否則不但起不到補(bǔ)償?shù)淖饔?，可能還會(huì)加大誤差。例如，K型熱電偶應(yīng)該選擇K型熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線，根據(jù)使用場(chǎng)合，選擇工作溫度范圍。通常KX窄范圍的工作溫度為- 20～ 100℃ ，寬范圍的為- 25～ 200℃ ，普通級(jí)溫度允差為± 2.5℃ ，精密級(jí)允差為± 1.5℃。B型熱電偶常溫下產(chǎn)生的熱電勢(shì)非常小，高溫測(cè)量時(shí)一般可不用補(bǔ)償導(dǎo)線，選用一般的銅芯絕緣線就可以了。
補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接處的溫度低于100℃時(shí)可以選用一般護(hù)套的普通型補(bǔ)償導(dǎo)線，當(dāng)溫度在100～ 200℃之間時(shí)，應(yīng)選用耐熱護(hù)套的耐熱型的補(bǔ)償導(dǎo)線，并且以延伸型為宜。在有電磁場(chǎng)干擾的環(huán)境中，為了提高熱電偶用補(bǔ)償導(dǎo)線的抗干擾性，應(yīng)選用鍍錫銅絲或鍍鋅鋼絲編織、銅塑帶或鋁塑帶繞包屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線。但是一定要將屏蔽層嚴(yán)格接地，否則屏蔽層不僅沒(méi)有起到屏蔽的作用，反而增強(qiáng)干擾。
補(bǔ)償導(dǎo)線的使用
補(bǔ)償導(dǎo)線在使用過(guò)程中需要注意幾個(gè)問(wèn)題：
（1）與熱電偶接線端的兩個(gè)接點(diǎn)盡可能近一點(diǎn)，盡量保持兩個(gè)接點(diǎn)的溫度一致；與儀表接線端的兩個(gè)接點(diǎn)的連接處也盡可能使溫度一致；儀表柜有風(fēng)扇的地方，要避免風(fēng)扇直吹連接點(diǎn)。
（2）因?yàn)闊犭娕籍a(chǎn)生的信號(hào)很弱，為微伏級(jí)，如果使用的距離過(guò)長(zhǎng)，由于信號(hào)的傳輸衰減和環(huán)境中強(qiáng)電的干擾偶合，足以使熱電偶的信號(hào)失真，造成測(cè)量和控制溫度不準(zhǔn)確，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫度波動(dòng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的長(zhǎng)度應(yīng)控制在15m以下，如果超過(guò)15m，建議使用溫度變送器進(jìn)行信號(hào)的傳輸。溫度變送器是將溫度對(duì)應(yīng)的電勢(shì)值轉(zhuǎn)換成直流電流傳送，抗干擾強(qiáng)。
（3）補(bǔ)償導(dǎo)線布線一定要遠(yuǎn)離動(dòng)力線和干擾源，在避免不了必須穿越時(shí)，也盡可能采用交叉互換的方式，不要采用平行敷設(shè)。
（4）補(bǔ)償導(dǎo)線的正負(fù)極一定要與熱電偶的正負(fù)極相對(duì)應(yīng)，否則不但起不到補(bǔ)償作用，產(chǎn)生的誤差比不接補(bǔ)償導(dǎo)線還要大，因此補(bǔ)償導(dǎo)線在連接時(shí)一定要注意極性。
（5）在精密測(cè)量中采用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，測(cè)量結(jié)果須加上補(bǔ)償導(dǎo)線的修正值。
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